JavaScript之原型与原型链

作者: 惊鸿三世 | 来源:发表于2016-01-03 23:26 被阅读155次

    点击此处访问我的github了解更多详情

    在基于类的语言中,对象是类的实例,并且类可以从另一个类继承,如Java;JavaScript则是一门基于原型的语言,以原型链实现继承,其对象可以直接继承自另一对象,此篇详细阐述JavaScript之原型与原型链。

    原型

    Javascript中创建的每个函数都有一个prototype属性,这个属性是一个指针,指向一个对象,这个对象的作用即是包含可以由特定类型实例共享的属性和方法,这个对象就是函数的原型对象。

    默认情况,所有的原型对象都会有一个constructor属性,这个属性包含一个指向prototype属性所在函数的指针。

    调用构造函数创建一个新实例后,实例的内部将包含一个指向构造函数原型对象的指针,在ECMA-262中定义此指针为[[Prototype]],并不能被显式的访问到,而在Firefox,Safari和Chrome中每个对象上有一个__proto__属性。

    __proto__显示的是实例与构造函数原型对象间的关系,而非实例与构造函数间的关系。

    
        function Animal(name) {
            this.name = name;
        }
        Animal.prototype.age = 3;
        Animal.prototype.getName = function() {
            return this.name;
        };
        var animal = new Animal('Dog');
        console.log(animal.getName());  //输出Dog
    

    以上代码中,Animal为构造函数,Animal.prototype指向构造函数原型对象;原型对象中constructor属性指向构造函数,即Animal.prototype.constructor指向Animal;在构造函数实例中,其__proto__属性指向构造函数原型对象。

      1. 原型与实例属性访问
        
        function Animal(name) {
            this.name = name;
        }
        Animal.prototype.age = 3;
        Animal.prototype.getName = function() {
            return this.name;
        };
        var animal1 = new Animal('Dog');
        var animal2 = new Animal('Cat');
        console.log(animal1.age); //输出3--原型属性
        console.log(animal2.age); //输出3--原型属性
        animal2.age = 4;
        console.log(animal2.age); //输出4--实例属性
        delete animal2.age;
        console.log(animal2.age); //输出3--原型属性
    

    获取某对象属性时,首先从该对象实例本身开始,若该实例中找到该属性,则返回该属性值;若未找到,则继续查找该实例对象指向的构造函数原型对象,若找到则返回值。

    (1) hasOwnProperty()方法
    hasOwnProperty()方法可以检测一个属性是在原型上还是实例上,只有当给定属性为对象实例属性时返回true:

    
        function Animal(name) {
            this.name = name;
        }
        Animal.prototype.age = 3;
        Animal.prototype.getName = function() {
            return this.name;
        };
        var animal1 = new Animal('Dog');
        var animal2 = new Animal('Cat');
        console.log(animal1.hasOwnProperty('name'));  //true
        console.log(animal1.hasOwnProperty('age'));  //false
        animal1.age = 4;
        console.log(animal1.hasOwnProperty('age'));  //true
    

    (2) 原型与in
    单独使用in操作符时,只要通过对象能访问到给定属性即返回true,无论属性是在实例还是原型上定义:

    
        function Animal(name) {
            this.name = name;
        }
        Animal.prototype.age = 3;
        Animal.prototype.getName = function() {
            return this.name;
        };
        var animal1 = new Animal('Dog');
        var animal2 = new Animal('Cat');
        console.log(animal1.hasOwnProperty('name'));  //true
        console.log('name' in animal1); //true
        console.log(animal1.hasOwnProperty('age'));  //false
        console.log('age' in animal1); //true
        console.log('eat' in animal1); //false
    
    • 2.实例与原型的引用关系

    实例在创建时,其内部指针[[Prototype]](在上文提到的__proto__)指向构造函数原型对象,存在引用关系。

    
        function Animal(name) {
            this.name = name;
        }
        var animal = new Animal('Dog');
        Animal.prototype.age = 3;
        Animal.prototype.getName = function() {
            return this.name;
        };
        animal.getName(); //输出Dog
    

    可以看到虽然实例早于原型中getName方法创建,但其依然可以调用该方法,因为实例通过引用指向原型对象,原型对象变化自然能被实例访问到。然而,对于如下这种情况:

    
        function Animal(name) {
            this.name = name;
        }
        var animal = new Animal('Dog');
        Animal.prototype = {
            constructor: Animal,  //设置constructor值为Animal,确保constructor属性返回适当值,详细见上文关于constructor属性说明
            age: 3,
            getName: function() {
                return this.name;
            }
        };
        var animal2 = new Animal('Cat');
        console.log(animal2.getName());  //输出Cat
        animal.getName();  //TypeError: undefined is not a function
    

    此处,首先创建了一个实例,随后重写了构造函数原型对象,再在实例上调用getName方法时报错;而重写构造函数原型对象之后创建的实例调用getName方法可以正常返回对应值。这是因为重写原型对象之后,之前创建的实例引用的依然是之前的原型对象,其与现有原型之间并无联系,而之后创建的实例[[Prototype]]指针引用的就是现有原型。

    • 3.原型对象存在问题
    
        function Animal(name) {
            this.name = name;
        }
        Animal.prototype.age = 3;
        Animal.prototype.partner = ['one'];
        Animal.prototype.getName = function() {
            return this.name;
        };
        var animal1 = new Animal('Dog');
        var animal2 = new Animal('Cat');
        console.log(animal1.partner); //输出["one"] 
        console.log(animal2.partner); //输出["one"] 
        animal1.partner.push('two');
        console.log(animal1.partner); //输出["one", "two"] 
        console.log(animal2.partner); //输出["one", "two"] 
        console.log(animal1.partner === animal2.partner); //输出true
    

    可以看到原型中所有属性都被实例共享,特别是对于引用类型的属性,如上的partner属性。

    • 4.默认原型

    所有引用类型默认都继承自Object,所有构造函数默认原型都是Object的实例,默认原型都会包含一个内部指针,指向Object.prototype。

    • 5.构造函数,原型与实例的关系

    每个构造函数都有一个原型对象,由prototype属性指向;原型对象包含一个指向构造函数的指针constructor;而实例都包含一个指向构造函数原型对象的内部指针[[Prototype]]。

    原型链

    每一个构造函数都有一个原型对象,当我们让某一原型对象等于另一构造函数的实例,此时该原型对象就包含一个指针,该指针指向这一构造函数的原型对象,该指针指向的原型对象中包含一个指向这一构造函数的指针,同样我们可以令该指针指向的原型对象等于另一构造函数的实例,如此递进,则形成一条实例与原型的链条,即原型链。

    
        function Parent() {
            this.name = 'parent';
        };
        Parent.prototype.getName = function() {
            return this.name;
        };
        function Child() {
            this.childname = 'child';
        }
        Child.prototype = new Parent();
        Child.prototype.getChildName = function() {
            return this.childname;
        };
        var child = new Child();
        console.log(child.getName()); //输出parent
        console.log(child.getChildName());  //输出child
    

    如上代码,child实例指向Child原型,Child原型等于Parent实例,即指向Parent原型。可见本质即是以一个新类型(构造函数)的实例重写原型对象,形成原型链。

    • 原型链问题

    既然原型对象存在问题,那么原型链自然也继承了这个问题,即原型属性会被所有实例共享,对于原型属性的改变将影响所有实例,而在原型链中,由于某一原型对象等于另一构造函数的实例,实例受影响,也就导致其他原型对象也受影响。

    原型与原型链是JavaScript实现继承的基础,下一篇详细介绍JavaScript之继承。

    相关文章

      网友评论

        本文标题:JavaScript之原型与原型链

        本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/bhjohttx.html